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水銀を指標とした年輪コア中環境汚染史の解明と森林内での動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K04380
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関富山県立大学

研究代表者

中澤 暦  富山県立大学, 工学部, 講師 (10626576)

研究分担者 永淵 修  福岡工業大学, 附置研究所, 研究員 (30383483)
芳賀 弘和  鳥取大学, 農学部, 准教授 (90432161)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード水銀 / 年輪コア / 官公跡 / 火山 / 蒜山 / 北極圏 / 屋久島 / 大気中水銀 / 林業集落
研究開始時の研究の概要

地球温暖化の影響を大きく受ける北極域での永久凍土や氷河融解により水銀の大気圏、水圏へ再放出が社会・環境問題になっている。しかし、人間活動の激しい北半球の中緯度域での大気中水銀の沈着、再放出および産業革命以後の水銀濃度変動についての報告は少ない。日本は、大気中水銀排出量の多い東アジア大陸の東側に位置し偏西風により暴露されやすく、生物地球化学的解析を行う最適地である。我が国の陸域に蓄積されてきた水銀は、地球温暖化の程度によっては再放出される懸念がある。東アジア大陸から輸送される大気中水銀の沈着と再放出を明らかにする。年輪コアから産業革命後、約350年の人間活動が地球環境に及ぼした影響を評価する。

研究実績の概要

水銀は常温で液体の唯一の金属であり、環境中へは陸域・水域・大気へと放出される。水銀の大気への放出源として火山、化石燃料燃焼、バイオマス燃焼、小規模金採掘などがある。いったん放出された水銀の大気中での寿命 (fate) は 1.5年程度と言われ全球を循環する。そのため、水銀放出源付近のみならず、遠隔地 (山岳、極域) にも高濃度に沈着することがある。大気中水銀の樹木への取り込みは葉面の気孔を通じて起こり、根からの取り込みは殆どない。そのため年輪中の水銀濃度は大気中水銀濃度の変遷を保存しており環境の状態を示す試料 (プロキシ) として利用されてきた。
2023年度は、2022年度に引き続き屋久島の年輪コア中水銀濃度の変遷とその起源について検討した。特に、年輪コアの切断方法について検討を進めた。年輪コアを用いた環境汚染の変遷の評価を行うためには、任意の年数 (5年ごとなど)にカットする方法が用いられる。しかし、 屋久島の樹木は成長が遅いため、年輪は年輪幅が一般的な樹木と比較して細かく、任意の年数でカットした場合、分析機器の定量下限値を下回る可能性がある。本研究では約1cm前後の年縞でカットした (1cmサンプル) 。そのため各1cmサンプルの年縞数にバラつきが生じる (2~27年) 。同一種・同一群落から採取した複数の試料を合わせて解析するための方法の検討を行った。
さらに、鳥取大学蒜山演習林で観測した林外雨、林内雨、渓流水の解析を行い、森林内の水銀の循環について検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2022年度に引き続き、屋久島で採取した年輪コアに含まれる水銀濃度の変遷とその起源についての解析を進めた。さらに、これらの解析を踏まえて、現地にて年輪の採取を行ったので、今後分析・解析を進めていく。
本年度も北極圏で年輪コアを採取した。2022年度に採取した年輪コアと合わせて分析を行い、 2024年度以降結果の解析を行っていく予定である。
また、鳥取大学蒜山演習林で観測を行った林外雨、林内雨、渓流水の分析と解析を一部進めた。中緯度地域での森林内での水銀の循環について今後さらに解析を行っていく予定である。

今後の研究の推進方策

2023年度は、屋久島で採取した年輪コアに含まれる水銀濃度の変遷とその起源についての解析を行った。統計的な解析、データの処理についてより詳細に検討した。その結果、一部の年代では近隣の火山の噴火と考えられる痕跡を見出した。島内林業活動に由来する年輪中水銀濃度の変動についてより詳細に検討するために年輪の採取を行ったため、今後分析・解析を行う。
合わせて、北極圏で採取した年輪コア他環境媒体中濃度の分析結果、鳥取大学蒜山演習林での観測結果についても詳細な検討を行っていく。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Tadurako(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] istribution of Atmospheric Mercury Concentration Observed at Artisanal Small-scale Gold Mining Area2024

    • 著者名/発表者名
      中澤 暦、永淵 修
    • 学会等名
      第15回持続可能なアジア太平洋に関する国際フォーラム(ISAP2023)、
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 水銀の環境中での動態 - フィールドワークから見えてくること-2023

    • 著者名/発表者名
      中澤 暦
    • 学会等名
      石油学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アラスカデナリハイウェイ沿いのパルサ永久凍土中水銀濃度の鉛直分布とその水銀放出量について2023

    • 著者名/発表者名
      中澤 暦、永淵 修、末吉 哲雄、岩花 剛、大浦 一貴
    • 学会等名
      ArCSII 陸域課題研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 屋久島渓流水中水銀濃度の定常時と非定常時 (口永良部噴火時) の濃度分布について2023

    • 著者名/発表者名
      大浦一貴、中澤 暦、永淵 修、
    • 学会等名
      水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 南極昭和基地およびその周辺の露岩域における湖沼・降水中水銀濃度の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      中澤 暦、 永淵 修
    • 学会等名
      水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 2013 年冬季から春季における屋久島の大気中水銀濃度の変動2023

    • 著者名/発表者名
      大浦一貴、中澤 暦 永淵 修、手塚賢至、篠塚賢一
    • 学会等名
      地球化学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluctuation of atmospheric mercury concentration observed at Syowa station, Antarctica during January 2022,2023

    • 著者名/発表者名
      Koyomi Nakazawa, Osamu Nagafuchi, Satoshi Imura, Tomoaki Watanabe, Akihiro Mitsui.
    • 学会等名
      地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Mercury concentrations in tree rings observed at Yakushima island.,2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Oura, Koyomi Nakazawa, Osamu Nagafuchi, Shigejiro Yoshida, Kenshi Tetsuka,
    • 学会等名
      地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 水銀パッシブサンプラーの沈着速度の推定とそのASGM地域での検証2023

    • 著者名/発表者名
      中澤 暦、永淵 修、川上智規、大浦一貴、Isrun Nur, Basir-Cyio, Mery Napitupulu
    • 学会等名
      地球化学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Mercury concentrations in tree rings observed at Yakushima island2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Oura, Koyomi Nakazawa, Osamu Nagafuchi, Shigejiro Yoshida, Kenshi Tetsuka, Seiichi Kanetani
    • 学会等名
      Japan Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2022年1月に昭和基地で観測された大気中水銀濃度の変動2023

    • 著者名/発表者名
      中澤 暦、永淵 修、伊村 智、渡辺 朋亮、三ツ井 亮洸
    • 学会等名
      Japan Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-series variations for Gaseous Elemental Mercury (GEM) from northern Pacific to the Arctic Ocean in the Summer to early Autumn of 20222023

    • 著者名/発表者名
      Osamu Nagafuchi, Koyomi Nakazawa, Kazuki Oura, Ken’ichi Shinozuka, Tetsuo Sueyoshi, Masanobu Yamamoto, Tomoaki Watanabe, Akihiro Mitsui
    • 学会等名
      Japan Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Human health risk assessment of mercury vapor around ASGM area -perspective from field measurement,2022

    • 著者名/発表者名
      Koyomi Nakazawa, Osamu Nagafuchi.
    • 学会等名
      Partner Events of Eco Balance, Mercury Legacy in Artisanal and small-scale gold mining
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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